Las lombrices hacen ir de cabeza a los expertos en clima

La migración de los gusanos de tierra hacia los bosques más septentrionales del mundo plantea grandes interrogantes sobre los modelos del cambio climático.

Cindy Shaw, investigadora sobre el carbono del Servicio Forestal Canadiense, se dedica al estudio del bosque boreal, el ecosistema forestal más septentrional de nuestro planeta, que rodea la parte superior de la Tierra como una anilla de pelo en una cáscara afectada de alopecia. Hace unos años, mientras efectuaba un estudio en el norte de Alberta (Canadá) sobre la recuperación del suelo del bosque después de que se llevaran a cabo actividades de extracción de petróleo y gas, vio algo que no había visto nunca antes en aquel lugar: lombrices. “Quedé parada“, dice. “En la primera parcela ya había muchas pruebas de la actividad de las lombrices de tierra“.

Las lombrices autóctonos desaparecieron de la mayor parte de la zona septentrional de Norteamérica hace 10.000 años, durante la glaciación. Hoy día, especies de lombriz invasoras originarias del sur de Europa -superviventes de la glaciación introducidos siglos atrás en el continente americano por los colonos europeos- se extienden por los bosques boreales. Las carreteras, la explotación de la madera y del petróleo, los dibujos de los neumáticos, las embarcaciones, los pescadores de caña e incluso los jardineros han acelerado la expansión.

Productores de carbono
Al alimentarse, los gusanos expulsan a la atmósfera gran parte del carbono almacenado en el suelo del bosque, un fenómeno que preocupa a los científicos que estudian el clima. “Las lombrices son un factor más que puede afectar el equilibrio del carbono“, escribe desde Victoria (Canadá) y en un correo electrónico Werner Kurz, investigador del Servicio Forestal Canadiense. Kurz teme que la incursión de un número cada vez mayor de gusanos de tierra -lo cual no es un fenómeno exclusivo de América del Norte, sino que también se da en la Europa septentrional y Rusia- convierta el bosque boreal , que actualmente es una potente esponja planetaria de carbono, en lo contrario: un manantial de carbono.

Además, esta situación representa una amenaza para los bosques boreales tan nueva que los científicos aún no saben cómo calcular cuál puede ser el efecto de los gusanos de tierra sobre el carbono. Tampoco saben predecir cómo se manifestará. “Representa un cambio significativo en la dinámica del carbono y nuestra comprensión de su funcionamiento”, comenta Shaw. “No acabamos de entender la velocidad ni la magnitud de este cambio“.

El dilema de las lombrices
La relación entre el carbono y las lombrices de tierra es compleja. Los jardineros valoran los gusanos de tierra para que descomponen la materia orgánica y la transforman en tierra, un proceso con el que liberan nutrientes. De este modo, favorecen que las plantas y los árboles crezcan más rápidamente y fijen el carbono en su tejido vivo. Además, algunos tipos de gusanos de tierra invasores también penetran en el subsuelo mineral, donde sellan carbono. Por otra parte, sin embargo, las lombrices de tierra, al acelerar la descomposición, vierten dióxido de carbono a la atmósfera. Así pues, se plantea el siguiente interrogante: ¿en su expansión por nuevas regiones del mundo, añadirán o restarán carbono a la atmósfera?

Esta pregunta ha suscitado el que Ingrid M. Lubbers, investigadora del suelo de la universidad holandesa de Wageningen, bautizó como “el dilema de los gusanos de tierra” en un artículo publicado en 2013 en Nature Climate Change. Desde entonces, los científicos se afanan en resolverlo. “Es uno más de los muchos motivos por los que hay que sepamos más sobre los sistemas“, afirma Lubbers en una entrevista. “Porque podría darse un efecto potenciador del cambio climático y del aumento de las temperaturas“.

La especificidad del bosque boreal
El bosque boreal es especial. En climas más cálidos, el suelo típico de los bosques es una mezcla de tierra mineral y orgánica. En un bosque boreal, estos componentes están separados: por un lado, hay una capa gruesa de hojas en descomposición, musgos y madera caída y, por otro, está la tierra mineral, que se encuentra más abajo. Antes, los científicos que se dedicaban al estudio del suelo creían que las bajas temperaturas reducían el proceso de mezcla de los dos tipos de tierra. Ahora, se plantean si la diferencia no está en la ausencia de lombrices.

La capa esponjosa de hojarasca que se encuentra en el nivel superior contiene la mayor parte del carbono almacenado en el suelo de los bosques boreales. Al parecer, la mayoría de los gusanos de tierra que han invadido estos bosques norteamericanos son del tipo que devora la hojarasca y se queda por encima del suelo. Este es el motivo principal que hace que sean responsables de liberar carbono.

Erin K. Cameron, una ambientalista de la Universidad Saint Mary de Halifax (Nueva Escocia, Canadá) que estudia la incursión de los gusanos de tierra en los bosques boreales, ha descubierto que el 99,8% de los gusanos de tierra de la zona de Alberta que examina son de la especie invasora Dendrobaena Octaedro, que se alimenta de la hojarasca pero no se entierra en el subsuelo. En 2015, Cameron publicó los resultados de un modelo informático concebido para determinar el efecto del fenómeno en la hojarasca a lo largo del tiempo. “Lo que vemos con nuestro modelo informático es que el carbono del suelo forestal se reduce entre un 50% y un 94%, sobre todo los primeros 40 años“, señala. Este carbono deja de estar fijado al suelo y termina en la atmósfera.

Pero eso no es todo: en un estudio de 2009, la científica calculó que las lombrices ya habían conquistado un 9% de la superficie forestal del noreste de Alberta y que en el 2049 ya habrían ocupado la mitad. Shaw, del Servicio Forestal Canadiense, examinó parcelas del norte de Alberta y detectó lombrices en entre un 35% y un 40% de las zonas estudiadas. Allí donde había gusanos de tierra, la hojarasca, que puede alcanzar un espesor de más de 30 centímetros, era delgada y estaba contoneo. Si los cálculos de Cameron se confirman, el humilde lombriz está destinado a alterar el equilibrio del carbono del planeta vertiendo su fuerza más a la atmósfera.

Bosques clave en el ciclo del carbono
Los bosques boreales del mundo constituyen una parte muy potente del ciclo del carbono en la Tierra. “Al menos una quinta parte del carbono que circula por el aire, los suelos y los océanos pasa por los bosques boreales“, explica Sylvie Quideau, una bioquímica especialista en el suelo que trabaja en el campus de Edmonton de la Universidad de Alberta. Actualmente, estos bosques absorben más carbono de la atmósfera del que vierten. Sin embargo, esto está cambiando.

Por un lado, el aumento de las temperaturas podría alargar la temporada de crecimiento vegetal, lo que permitiría a los árboles crecer más y almacenar más carbono, explica Kurz, el investigador forestal que escribe desde Victoria. No obstante, el incremento de las temperaturas también libera carbono a la atmósfera, dado que deshace el permafrost y provoca un aumento del número de incendios forestales. Kurz considera que, a la postre, las lombrices de tierra son un factor más -si no el principal- que empuja los bosques boreales en convertirse en una fuente limpia de carbono para el planeta.

Sustitución de especies vegetales
Al norte del estado de Minnesota, las lombrices han invadido lentamente el bosque boreal y no se han limitado a alterar sólo el espesor del blando de hojarasca del suelo, sino también el tipo de plantas que habitan. Lo explica Adrian Wackett, que estudió los gusanos de tierra de los bosques boreales norteamericanos y europeos en el marco de su máster en la Universidad de Minnesota, en Saint Paul (Estados Unidos). Especies endémicas, como la orquídea Cypripedium reginae -la flor emblemática del estado de Minnesota-, los helechos, otros orquídeas y las plántulas de coníferas dependen de la capa esponjosa de hojarasca.

Al alimentarse de esta capa, los gusanos de tierra permiten que se extiendan plantas no autóctonas, como ramnáceas o especies herbáceas europeas, que a su vez expulsan las plantas endémicas. Este proceso, combinado con los efectos a largo plazo del aumento de las temperaturas, podría transformar lentamente el bosque boreal de Minnesota en praderas, señala Wackett. “Aunque los gusanos en sí sean diminutos y, uno por uno, no parezca que representen una amenaza, si tenemos en cuenta la cantidad que hay, son organismos muy importantes, tanto para bien como para mal“, comenta Wackett.

El peligroso viaje hacia el norte
El verano pasado, Wacket y su tutor, Kyungsoo Yoo, un experto en suelos de la Universidad de Minnesota, descubrieron que las lombrices de tierra invasores también se han extendido a algunas áreas del bosque boreal de Alaska, entre ellas, el Refugio Nacional de Naturaleza de Kenai. En las zonas más gravemente afectadas, la biomasa de lombrices en el subsuelo es 500 veces superior a la biomasa de alces, considerados una especie clave en Alaska.

Para su propio espanto, Yoo descubrió igualmente lombrices justo a los límites del permafrost, en la zona norte del bosque boreal. El ritmo de deshielo del permafrost y el carbono que libera generan una gran inquietud entre los investigadores que elaboran modelos sobre el cambio climático. Lo que más preocupa Yoo es que las lombrices puedan llegar a penetrar en zonas más septentrionales del bosque boreal y, de este modo, se extiendan por el permafrost. “Por sí solos podrían tener unos efectos bastante devastadores, según lo observado en Minnesota y Nueva Inglaterra y en zonas de Canadá“, advierte Yoo.

Medidas contra los gusanos de tierra
No existe ningún mecanismo para erradicar los gusanos de tierra del bosque boreal, un medio en el que tienen un impacto permanente. Sin embargo, por sus propios medios las lombrices se pueden llegar a desplazar unos 9 metros al año. La concienciación para que la ciudadanía no los traslade a áreas de los bosques que no están afectadas podría contribuir a mantener libres estas zonas, comenta Adrian Wackett.

Mientras los científicos analizan los efectos de los gusanos de tierra de los que tienen constancia no pierden de vista un nuevo invasor: la lombriz de tierra asiático, que ya ha llegado a Quebec y en Ontario. “No estoy segura de qué consecuencias podrían tener para el carbono, pero son muy agresivos y parece que podrían ser mejores competidores que las lombrices de tierra europeos“, dice Cameron. “Este es otro tema problemático que se vislumbra en el horizonte“.